癌性神经痛动物模型的制备

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－９８５２．２０１１．０８．００２　中国疼痛医学杂志Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐａｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　２０１ｌ。１７。（８　

癌性神经痛动物模型的制备　

刘波涛樊碧发　

（卫生部中日友好医院疼痛科，北京１０００２９）　

摘要癌性疼痛为临床上最为常见、最难治疗的慢性疼痛之一。在癌性疼痛的分类中，癌性神经痛　

的诊治是临床上较为棘手的问题。为研究癌性神经痛的发病机制和探索新的治疗方法，目前已经　

制备出许多动物模型。本文旨在介绍癌性神经痛动物模型的制备和研究现状。　

关键词癌性神经痛；动物模型　

周所周知，癌性疼痛难治，而癌性神经痛是癌痛　

难治的主要原因。由于临床慢性疼痛包含着多种复　

杂的神经病理状态与主观感受症状，产生的原因也　

多种多样，所以要求单一动物模型就可以反映多种　

病因引起的慢性疼痛是相当困难的，研究人员需要　

针对研究的目的去选择或建立适用的疼痛模型。现　

将近年来国内外广泛应用的癌性神经痛的动物模型　

及应用进展作一简要介绍。　

一、癌性神经痛　．　

根据疼痛的病理生理机制，可将癌性疼痛分为：　

躯体痛、内脏痛和神经痛。神经痛是难治性疼痛，为　

目前疼痛基础和临床研究的重点。癌性神经痛的动　

物模型是重要的研究手段。狭义的神经痛只是神经　

病理性疼痛的一种，多指外周性神经病理性疼痛。　

从附表ｌ】］可以看出，周围性神经病理性疼痛中的　

“化疗引起的多发神经病”、“肿瘤压迫或浸润神经”　

等类型，都是癌性疼痛中的常见类型（见附表）。目　

前，神经病理性疼痛动物模型大部分已建立起来　

了　２］，其中，同外周神经病理性疼痛相关的模型较　

多，它们包括：坐骨神经慢性压迫（ｃｈｒｏｎｉｃ　ｃｏｎｓｔｒｉｃ－　

ｔｉｏｎ　ｉｎｊｕｒｙ，ＣＣＩ）模型、坐骨神经部分结扎（ｐａｒｔｉａｌ　

ｓｃｉａｔｉｃ　ｎｅｒｖｅ　ｌｉｇａｔｉｏｎ，ＰＳＮＬ）模型、脊神经结扎（ｓｐｉｎａｌ　

ｎｅｒｖｅ　ｌｉｇａｔｉｏｎ，ＳＮＬ）模型、坐骨神经分支选择损伤　

（ｓｐａｒｅｄ　ｎｅｒｖｅ　ｉｎｊｕｒｙ，ＳＮＩ）模型等，这些动物模型可　

表现出痛觉过敏、痛觉异常以及自发痛等神经病理　

性疼痛症状。而中枢神经损伤模型则包括脊髓创伤　

模型、脊髓缺血模型和脊髓兴奋毒性损伤模型等。　

但是，癌性疼痛的机制较为独特，可能同时具有炎性　

痛和神经病理性疼痛两种成分的存在，但又与炎性　

痛或神经病理性疼痛不完全相同　ｊ。此外，实验　

还发现，癌性疼痛时脊髓内神经化学改变与炎性痛　

和神经病理性疼痛有相似之处，但又不是完全相　同　川，这说明癌性疼痛不能简单的归为炎性痛或　

神经病理性疼痛，而是一种机制独特的疼痛状态。　

所以，对于研究癌性神经病理性疼痛的动物模型，就　

不能单纯的模仿既往的神经病理性疼痛的动物模　

型，而是需要考虑到癌性疼痛的特点。　

附表神经病理性疼痛的常见类型　

周围性神经病理性疼痛　中枢性神经病理性疼痛　

三叉神经痛　卒中后疼痛　

舌咽神经痛　多发性硬化相关性疼痛　

急簋襄　譬粪接譬髓鞘性多发　帕金森病相关性疼痛　性神经根神经病　“　

酒精性多发神经病　创伤后脊髓损伤性疼痛　

化疗引起的多发神经病　脊髓空洞症　

复杂性区域痛综合征　缺血后脊髓病　

嵌压性神经病（如腕管综合征）　压迫性脊髓病　

ＨＩＶ感觉神经病ＨＩＶ脊髓病　

医　譬　经病（如乳腺切除术后　放射后脊髓病　疼痛）　

肿瘤压迫或浸润神经　

营养缺陷相关性神经病　

痛性糖尿病性神经病　

幻肢痛　

疱疹后神经痛　

放疗后神经丛病　

神经根病（颈、胸或腰骶）　

毒物接触相关性神经病　

创伤后神经痛　

１．周围神经病变模型　

癌性疼痛患者由于接受化疗所导致的周围神经　

病变和骨髓抑制是两种常见的严重不良反应，这不　

但会导致化疗药物无法达到有效剂量，同时也将严　虫国痉痛医学杂志Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐａｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　２０１１，１７．（８　

重影响患者的生活质量。目前常见的长春新碱、铂　

类化合物、紫杉醇等化疗药物均有神经毒性作用，用　

于肿瘤治疗时多会产生神经病理性疼痛的症状，如　

痛觉过敏、痛觉超敏或感觉异常，并可持续数天或数　

周，甚至在停止治疗后仍会继续存在。在动物实验　

中应用这些化学物质同样可以观察到类似的神经病　

变，因此可以使用相应的动物模型来研究化疗药物　

所导致的癌性神经病理性疼痛的成因、机制以及治　

疗等。目前，常用的动物模型如下文所列。　

２．紫杉醇导致的周围神经病变模型　

紫杉醇是一种细胞毒类抗癌药物，临床上可用　

来治疗卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌等多种癌症。　

其剂量限制性毒性主要为神经毒性和骨髓抑制，后　

者已成功通过应用粒细胞集落刺激因子予以克服，　

但前者，即可导致出现神经病理性疼痛的神经毒性　

至今仍然困扰着全世界的临床医生，因为这种化疗　

所致的疼痛对目前任何临床上所使用的镇痛药物，　

即使是强阿片类药物，都并不敏感，常导致一部分患　

者被迫减量直至停药，从而严重影响化疗效果甚至　

使化疗归于失败，部分紫杉醇化疗所导致的疼痛并　

不会因为停药而迅速终止，常常迁延数月甚至数年，　

严重影响肿瘤患者的生存质量。紫杉醇致神经病变　

的发生率为５０％一９０％，其特征是手、足的感觉异　

常，如麻木、刺痛、烧灼样疼痛等。　

紫杉醇引起的神经痛与坐骨神经压迫或结扎等　

模型中的神经痛发病基础不同　，而且紫杉醇引起　

的化疗后神经痛对阿片类药物不敏感，目前Ｉ临床上　

尚无理想有效的治疗方法，因此建立紫杉醇致动物　

外周神经病理性疼痛模型，对于紫杉醇引起的化疗　

后神经痛的机制进行系统深入的研究及进一步寻找　

有效的治疗方法有着十分重要的意义。　

据报道，已有多种大鼠和小鼠模型的报道，可检　

测到痛觉异常和热的痛觉过敏。如使用ＳＤ大鼠重　

复间断腹腔注射１．０　ｍｇ／（ｋｇ・ｄ）紫杉醇（在第１、　３、５、７ｄ给予）　１ｏ　３，最早在用药的第５天大鼠即可出　

现机械痛敏和热痛敏，在用药结束后１周左右时的　

机械痛敏和热痛敏达到最高峰，机械痛阈在用药的　

第１２ｄ达到最小，而热痛阈在用药的第１６ｄ达到最　

小。据此，可以合理安排研究紫杉醇化疗痛的机制　

和评价镇痛药物效果的时问段。　

３．长春新碱导致的周围神经病变模型　长春新碱用于治疗急性白血病、神经母细胞瘤、　

Ｋａｐｏｓｉ肉瘤、Ｈｏｄｇｋｉｎ疾病和其他淋巴瘤。其作用机　

理可能是降低无髓鞘轴突上微管密度，并可产生神　经毒性作用，干扰有丝分裂中期。神经毒性是长春　新碱的主要不良反应之一，主要引起外周神经症状，　

如手指刺痛、神经毒性等，与药物的累积量有关。采　

用长春新碱治疗的病人有大约５０％出现感觉和运　

动性神经病变，开始表现为手脚的感觉异常，针刺和　

温觉常受到影响。临床上，长春新碱引起的外周神　经病变大部分是可逆性的＿ｌ　，也可导致癌症患者持　

久的神经损害。目前，唯一有效治疗该神经并发症　

的方法就是停用药物。　

给大鼠注射长春新碱１０　ｄ（连续给药５　ｄ，停药　

２　ｄ，再连续５　ｄ给药）可制造痛觉过敏。采用连续　

静脉灌注长春新碱３０、５０ｔｚｇ／（ｋｇ・ｄ），共１４　ｄ，第８　

ｄ产生痛觉异常，可持续３周以上，且呈剂量依赖　

性；但试验发现，不同剂量的长春新碱会产生不同的　

痛觉过敏和痛觉异常，比如在上述的模型中给予５０　

和ｌＯＯ￣ｇ／（ｋｇ・ｄ）时，却未发现痛觉过敏，其具体　

原因尚需进一步明确。　

现有长春新碱模型的建立方法，主要是观察其　

剂量依赖性副作用的产生机制及防治措施，如大鼠　

连续每日腹腔或静脉注射长春新碱，两周后即可产　生机械痛敏¨　，持续输注长春新碱也可导致剂量依　

赖性的触诱发痛＿ｌ　，但存在动物死亡率高和运动功　

能障碍等缺陷，这在一定程度上制约了该模型的使　

用。　

４．顺铂导致的周围神经病变模型　

顺铂在临床上用于治疗卵巢癌和小细胞肺癌。　

顺铂诱导细胞凋亡可能是导致其神经毒性的原因，　

且剂量和治疗持续时间呈依赖性，维持时间可超过　

１０年。每日重复注射顺铂可以产生机械痛超敏和　

热痛过敏反应　，其他的顺铂所致的周围神经病变　

模型也可以观察到类似现象。这些模型目前已经用　

于评价实验性治疗减轻顺铂所致神经病变的效果。　

选用ＳＤ大鼠，将顺铂注入腹腔，每３天注射１　

次，每次１或２毫克／公斤，最后累积计量为１５毫　

克／公斤。第３次注射后出现机械痛表现，第６次注　

射后出现痛觉过敏表现。这些神经病理性疼痛的表　

现自最后一次注射后可持续至少１５ｄ。该模型可以　

迅速的产生神经病理性疼痛状态，并且易于维护，适　

用于了解顺铂引起的感觉神经病变的病理生理机制　

及检验治疗措施的有效性等。　

５．肿瘤侵袭疼痛模型　

周围神经损伤和神经炎模型可以用来模拟因肿　瘤侵入所导致的周围神经损害。文献报道中，更为　

直接的研究由肿瘤导致的周围神经压迫和浸润的方　法，是将Ｍｅｔｈ　Ａ肉瘤细胞灌输在ＢＡＬＢ／ｃ小鼠的坐　

骨神经周围，当肿瘤增大开始压迫神经时，小鼠出现　痛觉异常、热痛觉过敏以及自发痛（提足）的症　

状¨　。该模型有利于研究逐步累积进展的神经损　

伤。在该模型上，最初可以检测到机械痛超敏（用　

ｖｏｎ　Ｆｒｅｙ方法检测，约在１０ｄ内可出现），但在第１４ｄ　

后，机械敏感度开始减弱，这种现象类似于临床上癌　

症患者的疼痛可以同时伴有受累区域感觉缺失。该　

模型可以用于检测某种镇痛方法是否对肿瘤侵袭造　

成的神经痛是否有效。　

二、骨癌痛模型　

骨癌痛是肿瘤相关疼痛中最常见的一种。骨癌　

可能为原发性，或由乳腺、前列腺、卵巢和肺的恶性　

肿瘤转移而来。骨癌患者通常描述为深部的疼痛，　

伴有烧灼样和穿凿样感觉，严重影响患者的生活质　

量。骨癌痛导致的痛苦如此严重，但由于试验条件　

的限制，骨癌痛的第一例动物模型直到十几年前才　

建立。总的来说，有两种类型的活体小鼠模型常用　

于研究肿瘤导致的骨破坏。　

第一种是向左心室洼射癌细胞，随后癌细胞扩　

散到身体多个部位，包括到达骨髓，这些细胞在骨髓　

生长并诱导周围骨重塑。尽管这个模型很好地重复　

了肿瘤细胞向多个部位发生转移的现象，包括骨转　

移，然而最大问题是在转移的部位、大小以及范围上　

存在很大的个体差异。由于肿瘤常常向肺或肝脏等　

重要器官转移，所以动物的总体健康状况也不一致，　

这就使得行为学评估变得比较困难。另外，肿瘤还　

经常转移到椎骨，肿瘤在脊椎骨内生长会造成脊髓　

塌陷以及脊髓压迫，从而导致脊柱功能障碍和瘫痪。　

鉴于这些问题的存在，基于心内注射的骨癌痛模型　

研究在目前条件下尚难以施行。　

第二种模型是向小鼠或大鼠的胫骨或股骨的骨　

髓腔中直接注射溶骨肉瘤细胞。这一类型的动物模　

型存在的主要问题是由于骨表面潮湿且不规则，导　

致传统的封闭物质不能完全堵塞注射点，所以肿瘤　

细胞会很快地溢出并在附近的皮肤和关节迅速生长　

繁殖。这种快速生长的肿瘤细胞通常在骨骼外形成　

巨大的肿瘤块，这不仅干扰行为学分析也损伤神经，　从而导致神经病理痛。目前在这方面取得的重大进　

展是用牙科汞合金封闭注射口。这种合金与注射口　

紧密结合并将其封闭，使肿瘤细胞限制在骨髓腔中，　

阻止细胞入侵到周围软组织中。　

１．小鼠股骨骨癌痛模型¨６＿　

这是使用最为广泛的模型。该模型是在Ｃ３Ｈ／　中国疼痛医学杂志Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐａｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　２０１１。１７，（８　

ＨｅＪ小鼠股骨骨髓空隙处，注射小鼠溶骨型肉瘤细